题目内容

某学校化学兴趣小组为探究金属回收物的综合利用，专门设计实验用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的AlCl3溶液和胆矾晶体（CuSO4?5H2O），其实验方案如下：

请回答下列问题：
（1）将合金研磨成合金粉的目的是                                         。
（2）分别写出步骤Ⅰ、Ⅱ中发生反应的化学方程式：
Ⅰ：                                                 ；
Ⅱ：                                                 。
（3）在滤液B转化为沉淀E的过程中盐酸的用量不易控制，可将加入适量的盐酸改为通入一种气体，该气体的电子式为             ，写出更改试剂（气体过量）后生成沉淀E所发生反应的离子方程式：                                            。
（4）该小组成员从资料中获知H2O2是一种绿色氧化剂，在滤渣D中加入稀硫酸和H2O2可制得CuSO4，该反应的总化学方程式为                                     。

（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快（或使反应更充分）
（2）Ⅰ：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑      Ⅱ：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）        [Al(OH)4]-+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
（4）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

解析试题分析：由流程图可知合金中加入NaOH溶液发生反应为：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑故滤液B中含有Na[Al(OH)4]和NaOH，滤渣A中含有铁和铜，滤液B中加入适量盐酸生成的沉淀E为Al(OH)3
（1）增大反应物的接触面积，使反应速率加快（或使反应更充分）
（2）Ⅰ：2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑      Ⅱ：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
（3）由[Al(OH)4]-制最好加入弱酸，因Al(OH)3不溶于弱酸，故通入气体为CO2，故答案为：        [Al(OH)4]-+CO2   Al(OH)3↓+HCO3-
（4）Cu+H2O2+H2SO4   CuSO4+2H2O
考点：考查物质的性质及转化等相关知识。

练习册系列答案
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现有Fe、Cu组成的合金，其中Cu、Fe的总物质的量为a mol，Cu的物质的量分数为x；研成粉末后，全部投入含b mol HNO的稀溶液中，微热使其充分反应，且硝酸的还原产物只有NO，试回答下列问题：
（1）若剩余的残渣只有Cu，则溶液中含有的金属离子为__________。(写出所有可能情况)
（2）当溶液中金属离子只有Fe、Cu时，则b的取值范围是(用a、x表示)___________。
（3）当x＝0.5，溶液中Fe与Fe的物质的量相等时，在标准状况下共产生672 mL气体。则a＝____________、b＝_____________。

据新华社报道，发展改革委员会于2007年4月发出“遏制铝冶炼投资反弹”的紧急通知。原因是铝冶炼属高耗能产业，而且某些铝冶炼企业以污染环境为代价，得不偿失。
如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图，阅读上述新闻信息，结合铝生产的流程图解答下列问题：

请回答：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。石油炼制和煤的干馏产品____________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050 ℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼中采取的措施是__________________________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是：__________________________________________(用化学方程式表示)。
（4）工业上制取金属镁时是电解MgCl2，电解反应方程式为_________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？原因是：
________________________________________________________________。　

已知A、B、C、D为常见单质，其中B、C、D常温常压下为气体，甲、乙、丙、丁为化合物，乙常温下为液体，丙的焰色反应为黄色，下图为各种物质之间的相互反应

（1）写出下列物质的化学式：
A          ，B          ，D          ，丙         。
（2）丙电子式为             ，反应②中若有11．2L（标准状况下）B生成，则发生转移的电
子的物质的量为                         。
（3）写出反应③的化学方程式：                                              

（1）向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一粒绿
豆大小的金属钠，观察到的现象正确的是________________。

A                   B                   C                  D
（2）金属钠失火时，应该用         灭火。
（3）过氧化钠可用作潜水艇的供养剂，主要化学反应方程式为                。
（4）实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞，是因为玻璃中含       （填化学式），刻蚀玻璃常用的试剂是氢氟酸，发生反应的化学方程式为                  。
（5）制取水泥和陶瓷的共同原料是                    。

用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。，工艺流程如下(部分操作和条件略):
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤;
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ.加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色;
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；
Ⅴ.浓缩、结晶、分离，得到产品。
H2SO4溶解A12O3的离子方程式是                                
将KMnO4 氧化Fe2+的离子方程式补充完整：
MnO4-+□Fe2++□      =Mn2++□Fe3+ +□      
上式中氧化剂是              ,氧化产物是              。
（3）已知：生成氢氧化物沉淀的pH ks5u

 
Al（OH）3
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注：金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：                              。
己知:一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2。
① 向 Ⅲ 的沉淀中加入浓HCI并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是             。
②Ⅳ 中加入MnSO4的目的是                      。

铁是重要的常见金属材料,也是人类较早使用的金属之一。请运用铁及其化合物的知识，完成下列问题。
（1）铁路大提速后，为将短铁轨焊接成长铁轨，可在铁轨接口处加入四氧化三铁和铝粉的混合物，用镁条引燃发生反应，写出发生置换反应的化学方程式并用单线桥法标出电子转移__________________；
（2）向20mL的沸蒸馏水中逐滴滴加5～6滴0.1mol/L的FeCl3溶液，继续煮沸没有观察到透明的红褐色现象，请问此时分散系中粒子直径的范围是______nm，判断的依据是_________________________；
（3）电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：_________________________。
（4）某校同学为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，提出如下假设：
a.只含________________________（填写溶质化学式）。
b.可能组成为___________________（填写溶质化学式）。
（5）欲从废腐蚀液中回收铜，并重新获得FeCl3溶液，设计实验方案如下：

请写出上述实验中加入或生成的有关物质的化学式：
①__________ ③_____________④___________

铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al2O3，还含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。

（1）在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：                         （注明试剂、现象）。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为                   （填代号）。
a．氢氧化钠溶液         b．硫酸溶液        c．氨水         d．二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、          （填操作名称）、洗涤。
④该过程中涉及某氧化还原反应如下，请完成：
□Fe2++ □ClO－+ □             ＝ □Fe(OH)3↓+ □C1－+ □               。
（2）SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为                       （填代号）。

Al及其化合物在工业上有极其广泛的用途，
（1）焊接钢轨时用Al冶炼Fe的反应方程式为      ；铝的化合物明矾可用于净水，其原理用离子方程式解释为           。
（2）硅藻遗骸中主要成分是Al2O3、SiO2和Fe2O3。从中获取Al（OH）3的过程如下：
步骤I：取适量硅藻遗骸用70%H2SO4浸泡；
步骤II：向上述浸泡液中加入过量NaOH并过滤；
步骤III：向上述滤液中通入过量CO2过滤得到Al（OH）3。
①用70%H2SO4浸取硅藻遗骸的目的是        。
②步骤II中涉及铝元素的离子方程式为      ；
③步骤III中能否用HCl代替CO2？     （填“能”或“不能”）；该步骤所得滤液中存在的电荷守恒式为       ；向该滤液中滴加少量NaOH溶液，则    填（“变大”、“变小”或“不变”）
（3）Al（OH）3可用作阻热材料，试从Al（OH）3的化学性质角度分析其原因        。

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